Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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13 / 3784 / 2135
↖ ↑ ↗
← N 64.942160°
W 13.710937°		 ← 2 069.59 m → N 64.942160°
W 13.666992°		 →
↑
2 070.26 m
↓
↑
2 070.26 m
↓
N 64.923542°
W 13.710937°		 ← 2 071.03 m →
4 286 073 m²		 N 64.923542°
W 13.666992°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 13 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 3784 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 2135 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.46197509765625 y=0.26068115234375 und der Vergrößerungsstufe zoom=13 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.46197509765625 × 213)
    floor (0.46197509765625 × 8192)
    floor (3784.5)     		tx = 3784
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.26068115234375 × 213)
    floor (0.26068115234375 × 8192)
    floor (2135.5)     		ty = 2135
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 13 / 3784 / 2135 ti = "13/3784/2135"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/13/3784/2135.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 3784 ÷ 213
    3784 ÷ 8192     		x = 0.4619140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 2135 ÷ 213
    2135 ÷ 8192     		y = 0.2606201171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4619140625 × 2 - 1) × π
    -0.076171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.23930100
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.2606201171875 × 2 - 1) × π
    0.478759765625 × 3.1415926535     		Φ = 1.50406816247888
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23930100} λ = -0.23930100}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.50406816247888))-π/2
    2×atan(4.4999584458536)-π/2
    2×1.3521254254145-π/2
    2.70425085082901-1.57079632675     		φ = 1.13345452
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23930100} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.710937°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.13345452 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 64.942160°
  5. Die Koordinaten der anderen Ecken werden aus den Kachelnummern der Nachbarkacheln berechnet:
    Ecke tx ty λ φ Länge in Grad Breite in Grad
    Oben links KachelX 3784 KachelY 2135 -0.23930100 1.13345452 -13.710937 64.942160
    Oben rechts KachelX + 1 3785 KachelY 2135 -0.23853401 1.13345452 -13.666992 64.942160
    Unten links KachelX 3784 KachelY + 1 2136 -0.23930100 1.13312957 -13.710937 64.923542
    Unten rechts KachelX + 1 3785 KachelY + 1 2136 -0.23853401 1.13312957 -13.666992 64.923542
  6. Die Kantenlängen werden aus den Koordinaten der Eckpunkte sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Linke Seite abs(φOL-φUL) × R abs(1.13345452-1.13312957) × R
    0.000324949999999991 × 6371000     		dl = 2070.25644999994m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.13345452-1.13312957) × R
    0.000324949999999991 × 6371000     		dr = 2070.25644999994m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23930100--0.23853401) × cos(1.13345452) × R
    0.000766990000000023 × 0.42353295833346 × 6371000     		do = 2069.59095899036m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23930100--0.23853401) × cos(1.13312957) × R
    0.000766990000000023 × 0.423827301899101 × 6371000     		du = 2071.02926684882m
  7. Die Fläche wird aus den Koordinaten von linker oberer und rechter unterer Ecke sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Fläche abs(λ1-λ2)×abs(sinφ1-sinφ2)×R² abs(λ1-λ2)×abs(sin(1.13345452)-sin(1.13312957))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.42353295833346-0.423827301899101)×R²
    abs(-0.23853401--0.23930100)×0.000294343565641453×R²
    0.000766990000000023×0.000294343565641453×6371000²
    0.000766990000000023×0.000294343565641453×40589641000000     		ar = 4286072.9024883m²